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發布時間:2021-07-26 15:22  
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步進電機的細分驅動控制
步進電機由于受到自身制造工藝的限制,如步距角的大小由轉子齒數和運行拍數決定,但轉子齒數和運行拍數是有限的,因此步進電機的步距角一般較大并且是固定的,步進的分辨率低、缺乏靈活性、在低頻運行時振動,噪音比其他微電機都高,使物理裝置容易疲勞或損壞。這些缺點使步進電機只能應用在一些要求較低的場合,對要求較高的場合,只能采取閉環控制,增加了系統的復雜性,這些缺點嚴重限制了步進電機作為優良的開環控制組件的有效利用。步進電機步進電機驅動器根據外來的控制脈沖和方向信號,通過其內部的邏輯電路,控制步進電機的繞組以一定的時序正向或反向通電,使得電機正向/反向旋轉,或者鎖定。細分驅動技術在一定程度上有效地克服了這些缺點。
步進電機細分驅動技術是年代中期發展起來的一種可以顯著改善步進電機綜合使用性能的驅動技術。年美國學者、頭次在美國增量運動控制系統及器件年會上提出步進電機步距角細分的控制方法。當通過線圈繞組的電流按順序依次變向勵磁時,則電機會順著既定的方向實現連續旋轉步進,運行精度非常高。在其后的二十多年里,步進電機細分驅動得到了很大的發展。逐步發展到上世紀九十年代完全成熟的。我國對細分驅動技術的研究,起步時間與國外相差無幾。
如何選擇步進電機
如何選擇步進電機,在選型過程中步過電機轉速的選擇對于電機的轉速也要特別考慮。因為,電機的輸出轉矩,與轉速成反比。運行至行程結束時,也能立即發出可以實現停止功能的脈沖,并使電機停止運行。就是說,步進電機在低速(每分鐘幾百轉或更低轉速,其輸出轉矩較大),在高速旋轉狀態的轉矩(1000轉/分--9000轉)就很小了。當然,有些工況環境需要高速電機,就要對步進電動機的線圈電阻、電感等指標進行衡量。如何選擇步進電機,選擇電感稍小一些的電機,作為高速電機,能夠獲得較大輸出轉矩。反之,要求低速大力矩的情況下,就要選擇電感在十幾或幾十mH,電阻也要大一些為好。
步進電機
九十年代中期的到了較大的發展。主要應用在工業、航天、機器人、精密測量等領域,如跟蹤用光電經緯儀、儀器、通訊和雷達等設備,細分驅動技術的廣泛應用,使得電機的相數不受步距角的限制,為產品設計帶來了方便。細分驅動技術是年代中期發展起來的一種可以顯著改善步進電機綜合使用性能的驅動技術。那么步進電動機驅動系統的性能怎么才好呢,取決于步進電動機自身的性能,同時它的性能還取決于步進電動機驅動器的質量好壞。年美國學者、在美國增量運動控制系統及器件年會上提出步進電機步距角細分的控制方法。在其后的二十多年里,步進電機細分驅動得到了很大的發展。逐步發展到上世紀九十年代完全成熟的。我國對細分驅動技術的研究,起步時間與國外相差無幾。這些缺點嚴重限制了步進電機作為優良的開環控制組件的有效利用。細分驅動技術在一定程度上有效地克服了這些缺點。
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步進電機加減速必須采用加減速控制方法。步進電機起動時,要逐步提高脈沖頻率,減速時要逐步降低脈沖頻率。
步進馬達轉速,根據輸入脈沖信號的變化而變化。步進電機只需發出脈沖信號,那么它就會旋轉一個步距角,如果脈沖信號變化過快,步進電機就會因內部反向電動勢的阻尼而使轉子和定子之間的磁反應跟不上電信號的變化,從而造成堵轉和丟步。
所以步進電機在高速起動時,必須采用脈沖頻率升速的方法,在起動過程中還必須有降速過程,以保證步進電機的準確定位控制。加快與減速的原則相同。可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。為了解決步進電機的堵轉這一問題,應采用加減速控制方法。步進電機起動時,要逐步提高脈沖頻率,減速時要逐步降低脈沖頻率。我們常說的“加減速”法就是這樣。